Biblioteca do Café

Flowability of agricultural products is an important factor to be considered at post-harvest, thus impacting directly on number of operations and the design of machinery. This study aimed to evaluate and determine the K coefficient and flow properties as a function of different levels of roasting, grain size, temperature and storage. Coffee beans were roasted at medium light and moderately dark, then ground at fine, medium and coarse sizes. An additional coffee lot was not ground. Samples were stored at 10 ºC and 30 ºC and analyzed during storage (0, 30, 60, 120 and 180 days), regarding internal and external friction coefficients, angle of internal friction, effective angle of internal friction, wall friction angle (concrete, rough steel and wood) and lateral pressure coefficient (K coefficient). Angle of internal friction varied significantly due to particle size and roast degree. Moderately dark roast with fine particle size led to higher values (about 29.5 º) of wall friction angle. The wood sample was the material with the highest values of wall friction angle, followed by the concrete and steel samples, when compared at the same storage temperature, roast degree and particle size. Whole coffee was classified as free-flowing. Fine particle size leads to cohesive flow characteristic, according to the flow function. Coffee roasted at medium light, kept whole requires storage facilities with higher pressure support, accordingly to the K coefficient values.

O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nas propriedades físicas e de fluxo de café decorrentes do efeito da torrefação, da moagem, do tipo de material em contato com o produto e do armazenamento em duas temperaturas (10 e 30 oC) durante 180 dias. Foram utilizados grãos de café cru (Coffea canephora e Coffea arabica), descascados e secos, com teor de água médio inicial de 12,61 % (b.s.), adquiridos de comércio regional da Zona da Mata de Minas Gerais. Os grãos foram torrados em dois níveis: média clara (MC) e moderadamente escura (ME), utilizando um torrefador de queima direta de gás GLP, com cilindro em movimento rotativo a 45 rpm. Após o processo de torrefação, os grãos foram processados em moinho Mahlkönig, em três granulometrias diferentes: fina (0,59 mm), média (0,84 mm) e grossa (1,19 mm), além de mantido o lote de café inteiro. As amostras preparadas foram então armazenadas em sacos de polipropileno e mantidas em câmaras tipo B.O.D. em duas temperaturas de armazenamento (10 e 30 oC). Essas foram analisadas durante seis meses, em cinco tempos distintos (0, 30, 60, 120 e 180 dias) quanto às diferentes propriedades físicas e de fluxo: teor de água, atividade de água, ângulo de repouso, massa específica unitária e aparente, porosidade, cor, ângulo de atrito interno e ângulo de atrito efetivo, ângulo de atrito com a parede, coeficientes de atrito interno e externo, função fluxo e coeficiente K. Ademais, o método de análise granulométrica a laser foi avaliado, bem como a modelagem matemática e a obtenção das propriedades termodinâmicas do processo de adsorção de umidade pelo café foram realizadas. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: (a) a técnica de granulometria a laser não é adequada para a análise granulométrica de café torrado e moído; (b) a granulometria não afetou significativamente o teor de água de café, independentemente da espécie e nível de torrefação; (c) o nível de torrefação apresentou relação indireta significativa com o teor de água de café, em que quanto maior o grau de torra, menores são os valores desta propriedade física. O teor de água variou entre 1,47 e 4,30 % (b.s.); (d) os valores de ângulo de repouso de café torrado, inteiro e moído, variaram entre 20,5 e 47,2o, bem como decrescem com o aumento da granulometria e com um menor nível de torrefação; (e) as propriedades massa específica unitária, massa específica aparente e porosidade têm comportamento direto com o incremento do grau de moagem de café, menor nível de torrefação e menor tempo de armazenamento. Os valores encontrados estão na faixa de 662,76 a 1232,40 kg m -3 ; 296,30 a 410,31 kg m -3 ; 46,3 a 74,9 %, respectivamente para a massa específica unitária, a massa específica aparente e a porosidade; (f) a partir dos 120 dias de armazenamento, ocorreu perda de coloração do café, visualizada pelas coordenadas L*, a* e b*, bem como pelos índices colorimétricos ângulo hue e croma; (g) a atividade de água de café torrado, independentemente da espécie avaliada, do nível de torrefação e da granulometria, incrementou ao longo do armazenamento. Esta propriedade oscilou entre 0,1493 e 0,4577; (h) o modelo de Sigma-Copace foi o que melhor representou o equilíbrio higroscópico para a sorção do café torrado; (i) com a redução do teor de água, ocorre aumento da entalpia e entropia diferencial de sorção, bem como da energia livre de Gibbs. Estes parâmetros se encontram entre 2178,07 e 3004,38 kJ kg -1 ; -0,93 e 1,63 kJ kg -1 K -1 ; 96,20 e 300,25 kJ kg -1 , respectivamente para entalpia e entropia diferencial de sorção e energia livre de Gibbs; (j) a teoria da compensação entalpia-entropia pode ser satisfatoriamente aplicada ao fenômeno de sorção, sendo controlado pela entropia; (k) o ângulo de atrito interno e ângulo de atrito efetivo variaram significativamente devido à granulometria e ao nível de torrefação, não apresentando comportamento definido ao longo do armazenamento; (l) o nível de torrefação e a granulometria influenciaram diretamente no ângulo de atrito com a parede, em que torras mais intensas e com menor granulometria levam a maiores valores desta propriedade. Seus valores se encontram na faixa de 8,1 a 23,0o; 18,3 e 30o; 15,0 e 29,1o; 11,2 e 27,8o; respectivamente para o café inteiro, moído fino, médio e grosso; (n) a madeira foi o material de parede que possibilitou maiores valores de ângulo de atrito com a parede, seguida do concreto e do aço; (o) as amostras de café inteiras foram caracterizadas como de fluxo livre, sendo que quanto maior o grau de moagem, mais o produto se aproxima de fluxo de produto coesivo; e (p) as amostras de café torradas média clara, inteiras e armazenadas a 30 oC foram as que necessitam de estruturas de armazenagem que suportem maiores pressões, relatadas pelos valores do coeficiente K.

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